富勒烯及其衍生物的结构性质和应用(精)

该书结合作者20年来在经典富勒烯、内嵌富勒烯、富勒烯衍生物和非经典富勒烯领域的研究成果，依次阐释了各个分支领域的研究重点和进展。第1章详细介绍了内嵌金属富勒烯的合成、提取和分离方法；第2章详细阐述了富勒烯的构造方法和性质后，简要介绍了富勒烯的应用。第3章在概述内嵌富勒烯的结构和性质基础上，阐述了内嵌富勒烯的系统研究方法和结构演化关系；第4章介绍了富勒烯衍生物的结构、性质和应用；第5章阐述了非经典富勒烯的结构和性质以及未来发展方向。附录介绍了整个富勒烯科学的研究力量分布，指出了各个分 支领域的发展方向和未来前景。 该书适合从事纳米材料研究及应用的科研人员和高校师生参考。

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第1章 富勒烯、内嵌富勒烯和富勒烯衍生物的合成与分离 1.1 引言 1.2 合成方法 1.2.1 激光气化法 1.2.2 离子注入法 1.2.3 电弧放电法 1.3 提取方法及优化 1.3.1 提取方法 1.3.2 提取方法优化 1.4 高效液相色谱分离 1.4.1 方法及优化 1.4.2 分离中的注意事项 1.4.3 质谱测试时的注意事项 1.5 非色谱分离法 1.5.1 使用Lewis酸分离富勒烯和金属富勒烯 1.5.2 基于化学性质差异的分离 1.5.3 电解辅助分离 1.5.4 使用氧化还原活性溶剂和试剂的分离 参考文献 第2章 富勒烯的结构、性质和应用 2.1 富勒烯的结构表示 2.1.1 顶点、边、面的数量及其依赖关系 2.1.2 三维图 2.1.3 二维图 2.1.4 三维图和二维图的转化 2.2 富勒烯的结构构造 2.2.1 富勒烯多面体 2.2.2 富勒烯对偶 2.2.3 螺旋猜想 2.2.4 螺旋算法 2.2.5 富勒烯的异构体数 2.2.6 螺旋算法程序结构 2.2.7 非螺旋的富勒烯 2.2.8 螺旋算法应用现状及展望 2.3 高对称富勒烯的构造 2.3.1 确定富勒烯的半径 2.3.2 构建Ih-C12和Ih-C20 2.3.3 构造Ih对称的富勒烯 2.3.4 D5h-Cn和D5d-Cn富勒烯的构造 2.4 富勒烯的稳定性 2.4.1 IPR和PAPR 2.4.2 芳香性 2.4.3 HOMO和LUMO能级 2.4.4 锥化角 2.4.5 正球性 2.4.6 其他原则 2.5 富勒烯的形成机理 2.5.1 自下而上 2.5.2 自上而下 2.5.3 平衡观点 2.6 富勒烯的对称性和光谱 2.6.1 富勒烯点群 2.6.2 NMR、IR和Raman光谱 2.7 富勒烯的应用 2.7.1 反应容器 2.7.2 储氢材料 2.7.3 超导材料 2.7.4 纳米滚珠和润滑剂 2.7.5 化妆品 2.7.6 催化材料 2.8 富勒烯研究展望 参考文献 第3章 金属富勒烯的结构、性质和应用 3.1 单金属富勒烯 3.2 双金属富勒烯 3.2.1 Sc2@C66 3.2.2 La2@C80 3.2.3 M2@Cn 3.3 三金属富勒烯 3.3.1 Sc3C82 3.3.2 Y3C80 3.3.3 Sm3@C80和Er3@C74 3.4 三金属氮化物富勒烯 3.4.1 Sc3N@C80 3.4.2 Sc3N@C68和Sc3N@C70 3.4.3 LaSc2N@C80-hept 3.4.4 M3N@C84和La3N@C96 3.4.5 三金属氮化物富勒烯的尺寸效应 3.5 金属碳化物富勒烯 3.6 金属氧化物富勒烯 3.7 金属硫化物富勒烯 3.7.1 双金属硫化物富勒烯的实验研究 3.7.2 双金属硫化物富勒烯的结构搜索方法 3.7.3 双金属硫化物富勒烯的理论表征方法 3.8 金属富勒烯结构演化关系 3.8.1 金属硫化物富勒烯结构演化关系 3.8.2 三金属氮化物富勒烯的结构演化关系 3.8.3 金属氰化物富勒烯的结构演化关系 3.8.4 金属富勒烯结构演化关系 3.9 金属富勒烯的性质 3.9.1 金属富勒烯的电化学和前线分子轨道 3.9.2 金属富勒烯的电子自旋共振 3.10 金属富勒烯的应用 3.10.1 生物方面 3.10.2 能量转换方面 3.10.3 其他方面 3.11 金属富勒烯研究展望 参考文献 第4章 富勒烯衍生物的结构、性质和应用 4.1 富勒烯氢化物 4.1.1 C60H36 4.1.2 C60H60和C20H20 4.1.3 C64H4 4.1.4 多面体烷烃的结构和稳定性 4.1.5 富勒烯氢化物小结 4.2 富勒烯氟化物 4.2.1 C58F18 4.2.2 C84F40、C84F44、C60F36和C60F48 4.2.3 C60F60 4.3 富勒烯氯化物 4.3.1 C50Cl10 4.3.2 其他富勒烯氯化物 4.4 富勒烯衍生物的理论研究 4.5 富勒烯衍生物加成模式和稳定化机制 4.6 富勒烯衍生物的化学合成 4.6.1 ［1+2］环加成反应 4.6.2 ［2+2］环加成反应 4.6.3 ［2+3］环加成反应 4.6.4 ［2+4］环加成反应 4.7 富勒烯衍生物的应用 4.7.1 太阳能电池 4.7.2 自由基清除剂 4.7.3 肿瘤成像 4.7.4 肿瘤治疗 4.7.5 光敏剂 4.7.6 光催化剂 4.7.7 其他应用 4.8 富勒烯衍生物研究展望 参考文献 第5章 非经典富勒烯的结构和性质 5.1 小尺寸非经典富勒烯 5.2 中等尺寸非经典富勒烯 5.2.1 C44～C56 5.2.2 C58～C62 5.3 大尺寸非经典富勒烯 5.4 普适性的稳定性判据 5.5 硼氮多面体(BN)n 5.5.1 引言 5.5.2 硼氮多面体的数学基础以及计算过程 5.5.3 结果与讨论 5.5.4 结论 5.6 非经典富勒烯研究展望 参考文献 附录Ⅰ 国内主要研究机构及主要贡献 附录Ⅱ 国外主要研究机构及主要贡献